T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法技術

一種T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法，T型輸電線路由第一支路、第二支路、第三支路組成，方法包括：(a)將T型輸電線路停電后依次執行三種測量方式，針對每種測量方式分別在第一支路首端施加對稱的三相工頻電壓，并獲取每種測量方式下的T型輸電線路的電壓信號和電流信號；(b)將步驟(a)中的獲得的電壓信號解析出對應的工頻正序電壓以及電流信號解析出對應的工頻正序電流，并結合三種測量方式下的電路結構聯立方程組計算工頻正序阻抗參數。三種測量方式易于實現，方便簡單；進一步地，步驟(a)可基于GPS技術實現同步采集同一時刻不同變電站各支路的信號，保證測量結果的準確性；進一步地，步驟(b)解析時可采用傅里葉及序分解方法，提高測量精度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統領域，尤其涉及一種T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法。
技術介紹
輸電線路是電力系統主要的組成部分之一，也是電力輸送的載體，在電力系統中所起的作用極大。輸電線路的參數主要指其工頻參數，它包括正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容以及多回線路之間的耦合電容和互感阻抗等，這些參數主要用于電力系統故障分析、潮流計算、短路電流計算、繼電保護整定計算以及選擇電力系統運行方式等，這些線路參數是建立電力系統數學模型的必備參數，沒有準確的線路參數很難保證上述計算的正確，就無法保證裝置的正確動作，進而影響到電力系統的正常運行。因此，獲取準確的輸電線路參數對電力系統安全、穩定、可靠運行具有十分重要的意義。而這些計算復雜且受諸多不確定因素的影響，包括輸電線路的幾何形狀、電流、環境溫度、風速、土壤電阻率、避雷線架設方式和線路路徑等因素，無法依靠理論計算來獲取這些參數的準確值。工程上要求對新架設及改造后的電力線路工頻參數進行實際測量。隨著電網結構的加強，T型接線線路廣泛出現在110kV和35kV電壓等級的電網中。T型線路的優點是：結構簡單，所用設備元件少，保護設置容易，調度運行方式靈活，可靠性較高。因此，對T型接線線路的工頻正序阻抗進行測量是十分必要的。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法，所述T型輸電線路由連接不同變電站的第一支路、第二支路、第三支路組成，所述方法包括：(a)、數據采集步驟：將待測的T型輸電線路停電后依次執行三種測量方式，針對每種測量方式分別在第一支路首端施加對稱的三相工頻電壓，所述三種測量方式包括：測量方式一：將第二支路末端三相短接、第三支路末端分別三相開路，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號；測量方式二：將第二支路末端分別三相開路、第三支路末端三相短接，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號；測量方式三：將第二支路以及第三支路末端分別三相短接，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號以及第二支路/第三支路的電流信號；(b)、數據處理步驟：將步驟(a)的每種測量方式下獲得的電壓信號解析出對應的工頻正序電壓以及電流信號解析出對應的工頻正序電流，并結合三種測量方式下的電路結構計算工頻正序阻抗參數。在本專利技術所述的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法中，如果所述步驟(a)中測量方式三中采集了第二支路的電流信號，所述步驟(b)中計算工頻正序阻抗參數包括：(b11)、基于三種測量方式下的工頻正序電壓、工頻正序電流以及電路結構聯立方程組(1)，求解得到三個支路的工頻正序阻抗為：Z1=U1c·I1a-U1a·I2cI1a·(I1c-I2c)1,Z2=U1aI1a-Z1,Z3=U2aI2a-Z1;]]>U1a=I1a·(Z1+Z2)U1b=I1b·(Z1+Z3)U1c=I1c·Z1+I2c·Z2---(1)]]>(b12)、基于步驟(b11)中求解得到三個支路的工頻正序阻抗以及公式(2)確定三個支路的正序電阻和正序電抗；Zn＝Rn+j·Xn，n＝1、2、3(2)其中，Zn表示支路的工頻正序阻抗，Rn表示支路的正序電阻，Xn表示支路的正序電抗，U1a、I1a分別表示基于測量方式一以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流，U1b、I1b分別表示基于測量方式二以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流，U1c、I1c、I2c分別表示基于測量方式三以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流以及第二支路的工頻正序電流。在本專利技術所述的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法中，如果所述步驟(a)中測量方式三中采集了第三支路的電流信號，所述步驟(b)中計算工頻正序阻抗參數包括：(b21)、基于三種測量方式下的工頻正序電壓、工頻正序電流以及電路結構聯立方程組(3)，求解得到三個支路的工頻正序阻抗參數為：Z1=U1c·I1a-U1a·(I1c-I3c)I1a·I3c,Z2=U1aI1a-Z1,Z3=U2aI2a-Z1;]]>U1a=I1a·(Z1+Z2)U1b=I1b·(Z1+Z3)U1c=I1c·Z1+I3c·Z3---(3)]]>(b22)、基于步驟(b21)中求解得到三個支路的工頻正序阻抗以及公式(2)確定三個支路的正序電阻和正序電抗；Zn＝Rn+j·Xn，n＝1、2、3(2)其中，Zn表示支路的工頻正序阻抗，Rn表示支路的正序電阻，Xn表示支路的正序電抗，U1a、I1a分別表示基于測量方式一以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流，U1b、I1b分別表示基于測量方式二以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流，U1c、I1c、I3c分別表示基于測量方式三以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流以及第三支路的工頻正序電流。在本專利技術所述的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法中，所述步驟(a)中基于GPS技術進行各支路的電壓信號和電流信號的同步數據采集。在本專利技術所述的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法中，所述步驟(b)中解析工頻正序電壓以及工頻正序電流包括：對于驟(a)采集的電壓信號和電流信號，采用傅里葉算法進行濾波處理得到各電壓信號和電流信號的工頻分量，再進行序分解得到三種測量方式下的各電壓信號和電流信號所對應的工頻正序電壓和工頻正序電流。在本專利技術所述的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法中，所述步驟(a)中采用測量終端分別進行數據采集，并將采集到的數據通過調制解調器或者以太網上傳匯總到中心計算機，中心計算機執行步驟(b)。實施本專利技術的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法，具有以下有益效果：本專利技術的測量方法主要是基于三種獨立的測量方式，獲取不同電路結構下各支路所對應的工頻正序電壓以及工頻正序電流，從而結合三種測量方式下的電路結構可以計算工頻正序阻抗參數。本專利技術所采用的三種測量方式易于實現，方便簡單，適合于所有T型輸電線路正序阻抗參數的測量，一旦確定了正序阻抗，則工頻正序電阻和工頻正序電抗也可同時確定，即可實現同時測量出T型接線線路的工頻正序電阻和工頻正序電抗；進一步的，本專利技術可基于GPS技術同步采集同一時刻不同變電站各支路的電壓和電流信號，保證測量結果的準確性，解決了異地信號測量的同時性問題；更進一步的，利用傅里葉濾波算法及序分解方法處理所采集的數據，消除了諧波和其它序分量的干擾，提高了測量精度。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，附圖中：圖1a是測量方式一的仿真模型示意圖；圖1b是測量方式一的等效電路結構示意圖；圖2a是測量方式二的仿真模型示意圖；圖2b是測量方式二的等效電路結構示意圖；圖3a本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法，所述T型輸電線路由連接不同變電站的第一支路、第二支路、第三支路組成，其特征在于，所述方法包括：(a)、數據采集步驟：將待測的T型輸電線路停電后依次執行三種測量方式，針對每種測量方式分別在第一支路首端施加對稱的三相工頻電壓，所述三種測量方式包括：測量方式一：將第二支路末端三相短接、第三支路末端分別三相開路，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號；測量方式二：將第二支路末端分別三相開路、第三支路末端三相短接，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號；測量方式三：將第二支路以及第三支路末端分別三相短接，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號以及第二支路/第三支路的電流信號；(b)、數據處理步驟：將步驟(a)的每種測量方式下獲得的電壓信號解析出對應的工頻正序電壓以及電流信號解析出對應的工頻正序電流，并結合三種測量方式下的電路結構計算工頻正序阻抗參數。

【技術特征摘要】
1.一種T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法，所述T型輸電線路由連接不同變電站的第一支路、第二支路、第三支路組成，其特征在于，所述方法包括：(a)、數據采集步驟：將待測的T型輸電線路停電后依次執行三種測量方式，針對每種測量方式分別在第一支路首端施加對稱的三相工頻電壓，所述三種測量方式包括：測量方式一：將第二支路末端三相短接、第三支路末端分別三相開路，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號；測量方式二：將第二支路末端分別三相開路、第三支路末端三相短接，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號；測量方式三：將第二支路以及第三支路末端分別三相短接，采集第一支路首端的電壓信號和電流信號以及第二支路/第三支路的電流信號；(b)、數據處理步驟：將步驟(a)的每種測量方式下獲得的電壓信號解析出對應的工頻正序電壓以及電流信號解析出對應的工頻正序電流，并結合三種測量方式下的電路結構計算工頻正序阻抗參數。2.根據權利要求1所述的T型接線輸電線路工頻正序阻抗測量方法，其特征在于，如果所述步驟(a)中測量方式三中采集了第二支路的電流信號，所述步驟(b)中計算工頻正序阻抗參數包括：(b11)、基于三種測量方式下的工頻正序電壓、工頻正序電流以及電路結構聯立方程組(1)，求解得到三個支路的工頻正序阻抗為：Z1=U1c·I1a-U1a·I2cI1a·(I1c-I2c)1,]]>Z2=U1aI1a-Z1,]]>Z3=U2aI2a-Z1;]]>U1a=I1a·(Z1+Z2)U1b=I1b·(Z1+Z3)U1c=I1c·Z1+I2c·Z2---(1)]]>(b12)、基于步驟(b11)中求解得到三個支路的工頻正序阻抗以及公式(2)確定三個支路的正序電阻和正序電抗；Zn＝Rn+j·Xn，n＝1、2、3(2)其中，Zn表示支路的工頻正序阻抗，Rn表示支路的正序電阻，Xn表示支路的正序電抗，U1a、I1a分別表示基于測量方式一以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流，U1b、I1b分別表示基于測量方式二以及步驟(b)處理得到的第一支路首端的工頻正序電壓和工頻正序電流，U1c、I1c、I2c分別表示基于測量方式三以及步驟(b)處理得到的第一支路首...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉雪鋒，禹海斌，李陽斌，杜文良，王斌，王紅平，盧昱磊，李應新，韓向，關攀飛，龔小勝，李忠恒，
申請(專利權)人：云南電網有限責任公司玉溪供電局，
類型：發明
國別省市：云南;53